CÁC ĐỚI ĐỨT GÃY HOẠT ĐỘNG Ở PHẦN PHÍA BẮC LÃNH THỔ VIỆT NAM

CAO ĐÌNH TRIỀU1, ĐẶNG THANH HẢI1,
MAI XUÂN BÁCH1, NGÔ GIA THẮNG2

1Viện Vật lý Địa cầu, 2 Viện Khoa học Vật liệu
Trung tâm KHTN & CNQG, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

Tóm tắt: Trong khuôn khổ bài báo này các tác giả đã đưa ra một tổ hợp dấu hiệu nhận biết đứt gãy hoạt động phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam. Trên cơ sở kết quả đạt được (thể hiện trên bản đồ 1/500 000) có thể rút ra một số kết luận sau:

1/ Đứt gãy phát sinh động đất chính của vùng nghiên cứu gồm: Bắc Ninh - Mông Dương, Vĩnh Ninh, Sông Chảy, Sông Hồng, Mù Căng Chải, Sơn La, Sìn Hồ, Mai Châu - Tam Điệp, Tuần Giáo - Mường ảng, Sông Mã, Điện Biên - Sầm Nưa, Mường Tè, Sông Cả, Rào Nậy, Lai Châu - Điện Biên, Mai Châu - Mường Lát, Na Mèo - Na Khoang, Thuận Châu - Phù Yên và Dốc Cun - Mỹ Đức. Trong số đó đứt gãy Sơn La và Điện Biên - Sầm Nưa có biểu hiện hoạt động động đất mạnh hơn cả (Ms = 6,0 - 6,9).

2/ Có biểu hiện phân chia các đoạn đứt gãy trên cùng một đới với đặc trưng hoạt động động đất khác nhau. Rất nhiều đứt gãy được xác định là có biểu hiện hoạt động theo các chỉ thị nhận biết khác song trên thực tế không quan sát thấy có biểu hiện xuất hiện động đất nào trong thời gian qua.

 

I. MỞ ĐẦU

Xác định các đứt gãy hoạt động là việc làm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về mặt lý luận và thực tiễn trong công tác nghiên cứu tai biến địa chất (động đất, núi lửa, sạt lở ...). Kiến tạo đứt gãy lãnh thổ Việt Nam được các nhà địa chất, kiến tạo trong nước và nước ngoài quan tâm đến rất sớm, song song với việc thành lập các bản đồ địa chất có tỷ lệ khác nhau. Nhiều công trình có ý nghĩa trong lĩnh vực nghiên cứu này đã được công bố [1,4-10,13]. Song nhìn chung chưa có một công trình tổng thể nào đề cập một cách toàn diện về đứt gãy hoạt động ở lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở một hệ quan điểm và phương pháp luận nhất quán.

Nhằm phục vụ công tác nghiên cứu dự báo động đất lãnh thổ Việt Nam, đặc biệt là phần phía Bắc, nơi có biểu hiện hoạt động động đất mạnh, trong khuôn khổ bài báo này chúng tôi đề cập tới một số kết quả bước đầu luận về đứt gãy hoạt động trên phạm vi phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam. Kết quả nghiên cứu được thể hiện trên bản đồ tỷ lệ 1/ 500 000.

Tài liệu được sử dụng trong bài báo gồm các tài liệu địa vật lý đã có, chủ yếu là trọng lực và từ, các bản đồ địa chất tỷ lệ khác nhau do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam xuất bản và ảnh viễn thám Landsat thời kỳ 1989 - 1993. Để thống nhất kết quả và hoàn thiện bản vẽ chúng tôi còn tham khảo các kết quả mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu đứt gãy hoạt động đã được công bố trong các tạp chí trong nước và quốc tế và các báo cáo đề tài cấp nhà nước của Tổng cục Địa chất và Trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia đã được tổng kết trước năm 2001 [2, 4, 11-25].

II. PHƯ门NG PHÁP NGHIழN CỨU

1. Phát hiện và đánh giá đặc trưng cấu trúc đứt gãy

Để phát hiện và đánh giá các đặc trưng cấu trúc của đứt gãy chúng tôi đã sử dụng một tổ hợp các phương pháp nghiên cứu sau [3, 5-10]:

1.1. Phương pháp phân tích tài liệu địa vật lý

Phương pháp địa vật lý được sử dụng trong phát hiện và nghiên cứu đặc trưng cấu trúc đứt gãy bao gồm:

1. Phương pháp biến đổi trường dị thường trọng lực và từ trong phát hiện đứt gãy.

Ngoài những phương pháp truyền thống đã được công bố trong các công trình nghiên cứu trước đây [3, 5-10], trong công trình này chúng tôi còn áp dụng một số phương pháp phân tích mới như thiết lập thành phần bất đẳng hướng trường trọng lực và từ, và phương pháp thiết lập gradien cực đại.

Biến đổi bất đẳng hướng trường trọng lực (hay trường từ) thường được sử dụng để phân chia các vùng gradien kéo dài theo tuyến, biểu hiện sự tồn tại các đứt gãy phá huỷ bậc khác nhau. Trường hợp tồn tại các hệ thống đứt gãy chồng chéo lên nhau làm phức tạp hoá bức tranh dị thường thì vấn đề phát hiện đứt gãy trên cơ sở biến đổi bất đẳng hướng là có hiệu quả hơn cả [7]. Nguyên lý phân tích này đã được các tác giả sử dụng, thiết lập bài toán giải trên máy tính cá nhân nhằm phát hiện các đới đứt gãy có mức độ ảnh hưởng khác nhau trên tài liệu trọng lực và từ hàng không.

Ngoài ra, chúng tôi còn sử dụng bài toán xác định vectơ gradien ngang cực đại trong phát hiện đứt gãy [7, 10]. Trường dị thường trọng lực, trường từ đã được chuyển về cực được sử dụng để xác định giá trị cực đại gradien ngang tại điểm nút của lưới ô vuông rồi đem so sánh với các điểm xung quanh, chọn giá trị cực đại đại diện cho giá trị gradien tại điểm đó.

2. Giải bài toán mô hình trường trọng lực trong nghiên cứu đặc trưng cấu trúc đứt gãy.

Các bài toán mô hình trường trọng lực đã được tác giả sử dụng nhiều lần trong nghiên cứu đặc trưng cấu trúc đứt gãy [3, 5-10]. Đối với việc nghiên cứu đứt gãy ở Việt Nam, chúng tôi cho rằng bài toán: mô hình đa giác nhiều cạnh mô hình lăng trụ nhiều cạnh có hiệu quả hơn cả trong nghiên cứu đặc trưng cấu trúc của đứt gãy. Nhằm thiết lập mô hình ban đầu cho bài toán ngược trọng lực, ngoài việc sử dụng tối đa các tài liệu có trước như đặc trưng cấu trúc địa chất, mặt cắt theo giếng khoan, các kết quả thămđịa chấn, điện, vv…, chúng tôi còn sử dụng bài toán mô hình lăng trụ tròn nằm ngang trong việc xác định sơ bộ hình thái cấu trúc của các mặt ranh giới cơ bản. Góc cắm cũng như độ sâu ảnh hưởng của đứt gãy cũng phản ánh rõ nét trên mặt cắt gradien ngang và gradien chuẩn hoá toàn phần. Việc sử dụng các tài liệu ban đầu này đã hạn chế đến mức tối đa tính đa nghiệm của bài toán trọng lực và trên thực tế cho phép chúng ta đánh giá chính xác hơn đặc trưng cấu trúc của đứt gãy [7].

1.2. Phương pháp phân tích tài liệu ảnh viễn thám

Các dấu hiệu cơ bản của các đứt gãy phá hủy là sự tồn tại các dịch chuyển nhìn thấy của đất đá hay của các dạng địa hình, ranh giới tiếp xúc của các thể địa chất khác nhau. Biểu hiện trên ảnh đó là những lineamen, với đứt gãy thể hiện rõ ràng dưới dạng đường thẳng. Sự dịch chuyển định hướng theo một đứt gãy và vị trí của chúng trong cấu tạo chung có sự liên quan chặt chẽ với nhau, nên có thể xác định các kiểu đứt gãy khác nhau dựa vào việc phân tích mối quan hệ về mặt không gian giữa chúng và mối quan hệ với các nếp uốn. Một trong những phương pháp phổ biến trong phát hiện đứt gãy là phân tích mật độ lineamen được luận giải từ ảnh vệ tinh. Phương pháp này cũng được chúng tôi sử dụng để nghiên cứu đứt gãy [5-9]. Kết quả phân tích này cho thấy các đới phá huỷ kiến tạo lớn thường trùng với các đới dạng dải (hoặc vòng cung, hoặc hình lưỡi liềm có bán kính lớn) dị thường mật độ lineamen được tính toán theo các cửa sổ khác nhau. Ngoài ra, giá trị mật độ độ dài của lineamen có thể được coi là số đo của hệ số khe nứt và do đó đặc trưng cho ứng suất kiến tạo của vỏ ở độ sâu được xác định bởi đại lượng độ lớn của lưới đã chọn [9]. Điều này dẫn đến việc thành lập một loạt bản đồ mật độ độ dài Dli cho các giá trị đơn vị diện tích ai khác nhau, mà trong mỗi bản đồ có chứa thông tin về ứng suất kiến tạo của vỏ ở độ sâu tương ứng. Theo Gadjiev và nnk với các giá trị a nhỏ (< 100 km) mật độ độ dài lineamen thể hiện tính bất đồng nhất của các lớp bên trên của vỏ ở độ sâu hi = ai / 2. Khi tiếp tục tăng độ sâu nghiên cứu, các khe nứt không còn phân bố đều do quy luật giảm dần các khe nứt theo chiều sâu, khi đó các giá trị Dli được gán cho các điểm phân bố nông hơn, tức là hi = ai / 2. Độ sâu hi không thể vượt quá bề dày thạch quyển ở vùng nghiên cứu vì thực tế hầu như không có biến dạng đŕn hồi ở manti. Do đó Dli nhận các giá trị gần như nhau. Như vậy việc phân tích tài liệu viễn thám cho phép chúng ta vừa xác định được đới đứt gãy sâu, vừa đánh giá được đặc trưng tập trung ứng suất vỏ Trái đất dọc theo các đới đứt gãy chịu lực xiết ép mạnh.

1.3. Phương pháp phân tích bề dày vỏ Trái đất và cấu tạo lớp mỏng trong nghiên cứu đặc trưng động học của đứt gãy

Nhằm xác định trường ứng lực vỏ Trái đất và các đới phá huỷ chịu trường lực nén ép hoặc tách giãn, chúng tôi sử dụng hai phương pháp phân tích sau [8, 9]: phân tích trường ứng lực vỏ Trái đất và vận tốc dịch chuyển vỏ trong tân kiến tạo trên cơ sở biến động bề dày vỏ Trái đất và phương pháp xác định đặc trưng nén ép hoặc tách giãn của đới đứt gãy trên cơ sở mô hình cấu tạo lớp mỏng. Ưu việt của các phương pháp này là cho phép chúng ta xác định được phương chung nhất của trường ứng suất vỏ, từ đó có thể dự báo đặc trưng dịch trượt ngang của đới đứt gãy lớn cũng như xác định được đới đứt gãy nào đang nằm trong trạng thái tách giãn hoặc nén ép. Kết quả phân tích theo hướng này ngoài việc cho phép đánh giá đặc trưng dịch chuyển ngang của đứt gãy còn cho phép chúng ta dự báo đới đứt gãy đang hoạt động.

2. Một số nguyên lý cơ bản trong việc xác định các đứt gãy hoạt động

Thông thường, một đứt gãy được xác địnhđang hoạt động phải được biểu hiện ít nhất một trong số các dấu hiệu sau [23]:

a/ Hiện tại có biểu hiện chuyển động thẳng đứng khác nhau ở hai cánh của đứt gãy: mạnh (lớn hơn hoặc bằng 5 mm/năm); vừa (nằm trong giới hạn từ 1 đến 5 mm/năm) và yếu (nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm/năm).

b/ Có biểu hiện dịch trượt ngang (bằng trái hoặc bằng phải) của đứt gãy: mạnh (lớn hơn hoặc bằng 5 mm/năm); vừa (nằm trong giới hạn từ 1 đến 5 mm/năm) và yếu (nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm/năm).

c/ Các đứt gãy đang hoạt động mạnh trong thời kỳ cuối cùng thường có biểu hiện nứt đất, trượt lở đất và sói mòn do nguyên nhân kiến tạo.

d/ Đứt gãy có biểu hiện là đới hoạt động động đất và trùng với đới ranh giới cấu trúc (theo cấp độ mạnh: từ 4 đến nhỏ hơn 6, từ 6 đến nhỏ hơn 7, từ 7 đến nhỏ hơn 8 và lớn hơn 8; theo độ sâu có: nhỏ hơn 70 km, 70 - 300 km và lớn hơn 300 km; động đất trước năm 1950, sau năm 1950 và động đất lịch sử).

g/ Biểu hiện uốn nếp trẻ: nếp lồi; nếp lõm; đới nếp oằn (flexure) và đới biến đổi các yếu tố địa hình, địa mạo.

e/ Biểu hiện hoạt động núi lửa (biểu hiện hoạt động trong Holocene và hoạt động trong Đệ tứ) và vùng thoát khí có liên quan tới hoạt động động đất hoặc vùng tập trung dày đặc các khe nứt kiến tạo trẻ.

f/ Biểu hiện hoạt động nước nóng, đới có gradien địa nhiệt cao.

Theo tuổi biểu hiện của đứt gãy hoạt động thì hiện tại có hai quan điểm: Một số người cho rằng đứt gãy hoạt động là những đứt gãy có biểu hiện hoạt động chỉ tính từ Holocen trở lại đây (khoảng 10.000 năm). Nhóm thứ hai lại cho rằng đứt gãy được coi là đang hoạt động khi có biểu hiện hoạt động từ cuối Đệ tứ, 100.000 năm đến 130.000 năm [23].

 

 

Trên thực tế có nhiều đứt gãy không được xác địnhđứt gãy hoạt động theo nhiều tài liệu khác nhau, thậm chí không xuất hiện động đất mạnh trước đó thế mà lại đột ngột xuất hiện động đất phá huỷ. Theo thống kê thì có tới 90% động đất lịch sử phát sinh tại các đới đứt gãy hoạt động, trong khi đó số đứt gãy hoạt động mà sinh chấn thì lại rất ít [23].

Chúng tôi cho rằng việc xác định một đứt gãy hoạt động không thể chỉ dựa trên những dấu hiệu trực quan mà còn phải dựa theo các yếu tố mang tính xu thế, có nghĩa là có sự tham gia của các yếu tố dự báo. Như vậy đặc trưng hoạt động của đứt gãy cũng phải được phân theo mức độ biểu hiện theo thời gian. Biểu hiện hoạt động theo tuổi có thể được phân làm 5 nhóm:

1/ Nhóm đứt gãy chắc chắn đang hoạt động (có thể sử dụng ký hiệu màu đỏ), có tuổi hoạt động trong lịch sử, từ lớn hơn 200 đến nhỏ hơn 2000 năm;

2/ Nhóm đứt gãy thể hiện hoạt động rõ nét (có thể sử dụng ký hiệu màu vàng), có biểu hiện hoạt động trong Holocen (khoảng 10.000 năm);

3/ Nhóm đứt gãy có biểu hiện hoạt động (có thể sử dụng ký hiệu màu xanh lá cây), có tuổi hoạt động mạnh trong cuối Đệ tứ (lớn hơn 100.000 đến 130.000 năm);

4/ Nhóm đứt gãy hoạt động trong cuối hoặc giữa Đệ tứ (nhỏ hơn 700.000 – 730.000 năm), có thể ký hiệu bằng màu xanh da trời; và

5/ Nhóm đứt gãy hoạt động trong Đệ tứ, biểu hiện màu đen (tuổi hoạt động là nhỏ hơn 1,6 triệu năm).

Xác lập đứt gãy hoạt động trong vùng nghiên cứu là một vấn đề nan giải đối với các nhà địa chất Việt Nam hiện nay. Nếu áp dụng một cách máy móc các tiêu chí về đứt gãy hoạt động như các nước tiên tiến khác trên thế giới đang sử dụng thì chúng ta không đủ tài liệu để đánh giá. Hiện tại chúng ta chỉ có số liệu quan trắc động đất, một ít số liệu về phân bố nước khoáng, nước nóng, về nứt đất, sạt lở đất và một số điểm đo lặp thuỷ chuẩn và GPS (hệ định vị toàn cầu). Về hướng quan trắc trực tiếp dịch chuyển biến dạng vỏ Trái đất thì chúng ta chỉ có 2 trạm biến dạng (ở Phù Liễn và Hoà Bình).

Nhằm khắc phục những khiếm khuyết về số liệu và đáp ứng tối đa các tiêu chí mang tính thông lệ của quốc tế vào điều kiện thực tế có được ở Việt Nam, trong bài báo này chúng tôi đưa ra một số dấu hiệu quy định xác lập các đứt gãy đang hoạt động như sau:

1/ Các đứt gãy thể hiện rõ trên địa hình hiện đại (tuyến các vách địa hình hay dãy các vách kéo theo một tuyến, hoặc tuyến thung lũng thẳng kéo dài hay các dòng chảy kéo theo một tuyến): rất rõ: ++; rõ: +; kém rõ: -.

2/ Thể hiện rõ trên ảnh vệ tinh là: lineamen kéo dài liên tục trên một chiều dài lớn hoặc tuyến các lineamen ngắn (đứt đoạn) xuyên qua các kiến trúc khác nhau: rất rõ, liên tục: ++; rõ: +; không liên tục và mờ: -.

3/ Biến đổi các yếu tố địa hình, địa mạo: chuyển đột ngột của địa hình (núi sang thung lũng vv...); thay đổi đột ngột hướng dòng chảy sông suối, hướng kéo các dãy, sống núi; dịch chuyển dòng chảy (các suối, khe bậc thấp 1, 2 theo cùng một hướng); cắt, dịch chuyển hoặc phá huỷ các bậc thềm, nón phóng vật, các sống núi, dãy núi; dãy các vai núi, các bậc địa hình biến đổi đột ngột độ dốc sườn: rất rõ: ++; rõ: +; không rõ: -.

4/ Biểu hiện của hoạt động động đất: mạnh (Ms ³ 6,0): +++; vừa (Ms = 5,0-5,9: ++; yếu (Ms = 4,0-4,9): +; và nhỏ hơn 4,0 hoặc không có: -.

5/ Khống chế các thung lũng (địa hào), trũng tích tụ trầm tích Đệ tứ, trầm tích hiện đại: ++; khống chế và làm biến vị các trũng Kainozoi: +; không khống chế: -.

6/ Hoạt động núi lửa đệ tứ và hiện đại: hiện đại: ++; Neogen: +; không hoạt động: -.

7/ Nguồn nước nóng hoặc nước khoáng nguồn sâu: mạnh, tập trung: ++; rời rạc: +; không có -.

8/ Các hiện tượng trượt, sạt lở tự nhiên, nứt đất: mạnh, tập trung: ++; rời rạc: +; không có: - .

9/ Kết quả đo đạc (trắc địa, đo lặp thuỷ chuẩn, GPS, đo biến dạng) nếu có, biến dạng tân kiến tạo - hiện đại tương đối.

III. ĐỚI ĐỨT GÃY HOẠT ĐỘNG CHÍNH Ở PHẦN PHÍA BẮC LÃNH THỔ VIỆT NAM

Quá trình phân tích đứt gãy hoạt động phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam được tiến hành theo hai bước:

Trước hết chúng tôi xác lập đới đứt gãy khu vực nghiên cứu trên cơ sở kết quả phân tích tài liệu địa chất, địa vật lý và ảnh vệ tinh. Việc phân loại đứt gãy là dựa trên cơ sở luận thuyết kiến tạo mảng cũng như tính chất, vai trò của chúng trong quá trình tách giãn, hút chìm, xô đụng và chuyển dạng tương đối của các mảng, sự phân cắt, dịch chuyển các khối kiến tạo trong nội mảng thạch quyển.

Các đứt gãy hoạt động được xác định là dựa trên cơ sở các dấu hiệu chỉ thị được mô tả trong mục (2) và có tham khảo thêm kết quả phân tích mật độ lineamen và trường ứng lực vỏ Trái đất theo nguyên lý phân tích được mô tả trong mục (1.2 và 1.3).

1. Các đới đứt gãy chính phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam

Các công trình nghiên cứu trước đây của chúng tôi đã đề cập đến việc phân loại đứt gãy theo quy mô kéo dài, bề rộng của đới dập vỡ, độ sâu của đứt gãy, phương kéo dài (phương tây bắc - đông nam, đông bắc - tây nam, kinh tuyến và vĩ tuyến), cơ chế dịch chuyển giữa các cánh (nghịch, thuận, bằng, nghịch bằng phải, nghịch bằng trái) [5, 7]. Trong bài báo này chúng tôi phân loại đứt gãy theo cấp 1, 2, 3... dựa vào vai trò của đứt gãy trong việc phân chia mảng, vi mảng và mảnh thạch quyển.

1.1. Đứt gãy cấp 1 thạch quyển

Đứt gãy cấp 1 thạch quyển là các đứt gãy phân chia mảng thạch quyển, vi mảng thạch quyển. Trong bình đồ kiến trúc hiện nay và trong Kainozoi muộn phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam nằm ở phần đông nam của mảng Âu-á nên không tồn tại đứt gãy cấp 1 này.

1.2. Đứt gãy cấp 2 thạch quyển (cấp 1 Việt Nam)

Đứt gãy cấp 2 Thạch quyển (cấp 1 Việt Nam) là những đứt gãy nội mảng thạch quyển, đóng vai trò phân chia vi mảng, mảnh. Chiều dài của đứt gãy có thể là hàng trăm hoặc hàng ngàn km và có độ sâu ảnh hưởng xuyên cắt thạch quyển (60 - 130 km) và bề rộng phá huỷ lớn. Sinh kèm đứt gãy này là các đứt gãy cấp 3, 4 có mức độ ảnh hưởng nhỏ hơn. Trong phạm vi miền Bắc Việt Nam các đứt gãy thuộc cấp 2 này chỉ thể hiện trong Kainozoi sớm, Kainozoi muộn. Các đứt gãy cấp 2 hoạt động trong các giai đoạn MZ2, PZ2 - MZ1, PZ1-2, PR3 thường tái hoạt động vào KZ1, KZ2. Thuộc đứt gãy cấp 2 có hệ đứt gãy Sông Hồng.

Tạo lập nên hệ đứt gãy Sông Hồng gồm (Hình 1, Bảng 1):

- 2.1. Đới đứt gãy Sông Công - Đại Từ;

- 2.2. Đới đứt gãy Bắc Ninh - Mông Dương;

- 2.3. Đới đứt gãy Sơn Dương - Trại Cau;

- 2.4. Đới đứt gãy Hải Dương - Hải Phòng;

- 2.5. Đứt gãy Sông Lô;

- 2.6. Đứt gãy Vĩnh Ninh;

- 2.7. Đứt gãy Sông Chảy;

- 2.8. Đứt gãy chính Sông Hồng;

- 2.9. Đới đứt gãy Lào Cai - Ninh Bình;

- 2.10. Đới đứt gãy Yên Bái - Nghĩa Lộ;

- 2.11. Đới đứt gãy Mù Cang Chải.

Có thể đứt gãy Sông Mã, Rào Nậy, Sông Đŕ vào trước Mezozoi sớm có lúc là đứt gãy cấp 2 song vào Kainozoi chúng là đứt gãy cấp 3.

  

 

1.3. Đứt gãy cấp 3 thạch quyển (cấp 2 Việt Nam)

Các đứt gãy cấp 3 này đóng vai trò phân chia mảnh, đới (khối) cấu trúc vỏ Trái đất. Chiều dài phát triển của chúng thường bị khống chế hơn (hàng trăm km) và có độ sâu ảnh hưởng xuyên cắt vỏ Trái đất (có thể 50 - 70 km, hoặc nhỏ hơn và phụ thuộc vào bề dày của vỏ). Thuộc nhóm này có các hệ đứt gãy dưới đây (Hình 1, Bảng 1):

Hệ đứt gãy Cao Bằng - Lộc Bình

- (1.1) Đới đứt gãy Quảng Yên - Sông Bằng;

- (1.2) Đới đứt gãy Trà Lĩnh - Thất Khê;

- (1.3) Đới đứt gãy chính Cao Bằng - Tiên Yên;

- (1.4) Đới đứt gãy Bảo Lạc - Tĩnh Túc;

- (1.5) Đới đứt gãy Lạng Sơn - Bắc Giang;

- (1.6) Đới đứt gãy Đồng Văn - Mèo Vạc.

Hệ đứt gãy Sông Đŕ

- (3.1) Đứt gãy Sơn La;

- (3.2) Đới đứt gãy Sìn Hồ;

- (3.3) Đới đứt gãy Thuận Châu- Yên Châu;

- (3.4) Đới đứt gãy Mai Châu - Tam Điệp;

- (3.5) Đới đứt gãy Tuần Giáo - Mường ảng;

Hệ đứt gãy Mạc Giang - Sông Mã

- (4.1) Đới đứt gãy Mạc Giang (nằm trên lãnh thổ Trung Quốc);

- (4.2) Đới đứt gãy Sông Mã.

Hệ đứt gãy Mường Tè -Sầm Nưa- Thái Hòa

- (5.1) Đới đứt gãy Điện Biên- Sầm Nưa;

- (5.2) Đới đứt gãy Thái Hòa - Quỳ Châu;

- (5.3) Đới đứt gãy Mường Tè.

Hệ đứt gãy Sông Cả - Rào Nậy

- (6.1) Đới đứt gãy chính Sông Cả;

- (6.2) Đới đứt gãy Tân Kỳ;

- (6.3) Đới đứt gãy Quỳ Hợp;

- (6.4) Đới đứt gãy Anh Sơn - Thanh Chương;

- (6.5) Đới đứt gãy Rào Nậy.

Hệ đứt gãy Phong Sa Lì - Tủa Chùa

- (13.1) Đới đứt gãy Phong Sa Lì (thuộc lãnh thổ CHDCND Lào);

- (13.2) Đới đứt gãy Ou Đom Say (thuộc lãnh thổ CHDCND Lào);

- (13.3) Đới đứt gãy Tủa Chùa.

Hệ đứt gãy Lai Châu - Điện Biên

- (19.1) Đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên;

- (19.2) Đới đứt gãy Nom Băc - Điện Biên (thuộc phạm vi lãnh thổ CHDCND Lào).

Hệ đứt gãy Quảng Bạ - Bắc Cạn

- (20.1) Đới đứt gãy Hà Giang - Sơn Dương (Sông Gâm);

- (20.2) Đới đứt gãy Yên Minh - Bắc Cạn (Sông Đáy).

Hệ đứt gãy M' Khao - Mai Châu

- (25.1) Đới đứt gãy M'Khao - Sông Mã;

- (25.2) Đới đứt gãy Mai Châu - Mường Lát;

- (25.3) Đới đứt gãy Na Mèo - Na Khoang;

- (25.4) Đới đứt gãy Thuận Châu - Phù Yên;

- (25.5) Đới đứt gãy Dốc Cun - Mỹ Đức.

Các đứt gãy cấp 3 này hoạt động mạnh vào hai giai đoạn Kainozoi sớm và Kainozoi muộn, nhiều đứt gãy có biểu hiện hoạt động sớm hơn và kế thừa các đứt gãy cấp 1, 2 hoạt động trong các giai đoạn trước Kainozoi.

2. Các đứt gãy hoạt động phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam

Các đứt gãy hoạt động phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam được chúng tôi xác lập dựa trên cơ sở các tiêu chí như đã mô tả ở phần trên. Kết quả phân tích được trình bày trong Bảng 1. Lưu ý rằng các tác giả chỉ mô tả đặc trưng biểu hiện hoạt động của các đới đứt gãy trên phạm vi đất liền miền Bắc Việt Nam. Bước đầu việc đánh giá đặc trưng hoạt động của đứt gãy khu vực nghiên cứu cho phép rút ra một số nhận định sau:

1/ Các đứt gãy được thống kê trong bảng 1 là những đứt gãy có biểu hiện hoạt động trong Kainozoi muộn, có thể có những đứt gãy phát sinh và phát triển trong các giai đoạn trước Kainozoi muộn song tái hoạt động trở lại với mức độ khác nhau. Hiện tại có nhiều đứt gãy trong số đứt gãy đó đang có dấu hiệu hoạt động tích cực. Các đứt gãy phương tây bắc - đông nam, đông bắc - tây nam và phương kinh tuyến - á kinh tuyến chủ yếu có tính chất trượt bằng phải. Trong khi đó các đứt gãy phương vĩ tuyến - á vĩ tuyến lại trượt chủ yếu là bằng trái.

2/ Đứt gãy phát sinh động đất chính của khu vực nghiên cứu gồm: Bắc Ninh - Mông Dương, Vĩnh Ninh, Sông Chảy, Sông Hồng, Mù Căng Chải, Sơn La, Sìn Hồ, Mai Châu - Tam Điệp, Tuần Giáo - Mường ảng, Sông Mã, Điện Biên - Sầm Nưa, Mường Tè, Sông Cả, Rào Nậy, Lai Châu - Điện Biên, Mai Châu - Mường Lát, Na Mèo - Na Khoang, Thuận Châu - Phù Yên và Dốc Cun - Mỹ Đức; trong số đó các đứt gãy Sơn La và Điện Biên - Sầm Nưa có biểu hiện hoạt động động đất mạnh (Ms = 6,0 - 6,9). Các đứt gãy còn lại có biểu hiện hoạt động động đất ở mức độ trung bình (Ms = 5,0 - 5,9) và yếu (Ms = 4,0 - 4,9). Hầu hết các đứt gãy phát sinh động đất từ cấp độ mạnh 4,0 độ Richter trở lên đều có biểu hiện rõ nét trên các dấu hiệu địa chất khác như hoạt động nước khoáng nóng tích cực, trượt lở đất và khống chế thung lũng trẻ.

3/ Mức độ hoạt động động đất dọc theo các đứt gãy phát sinh cũng có dấu hiệu không đồng nhất. Chẳng hạn đoạn đứt gãy Sơn La từ Tuần Giáo đến Thuận Châu có biểu hiện phát sinh động đất mạnh mà đặc trưng là động đất Tuần Giáo năm 1983 (Ms = 6,7). Đối với đứt gãy Điện Biên - Sầm Nưa thì đoạn Phi Cao - Nậm Khun lại có biểu hiện hoạt động động đất mạnh mà động đất Điện Biên năm 1935 (Ms = 6,7) là một ví dụ. Trong khi đó trên phạm vi đới Sông Chảy, biểu hiện hoạt động động đất mạnh lại tập trung ở khu vực Lục Yên, Yên Bái. Như vậy, biểu hiện phân chia các đoạn đứt gãy trên cùng một đới với đặc trưng hoạt động khác nhau là khá rõ nét. Điều này cho phép chúng ta định hướng phân vùng tai biến trên cơ sở phân chia đứt đoạn hoạt động đối với từng nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể.

3/ Rất nhiều đứt gãy (Bảng 1) được xác định là có biểu hiện hoạt động theo các chỉ thị nhận biết khác song trên thực tế không quan sát thấy có biểu hiện xuất hiện động đất trong thời gian qua.

IV. KẾT LUẬN

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu trong bài báo này có thể rút ra một số kết luận sau:

1/ Trong bình đồ kiến trúc hiện nay và trong Kainozoi muộn phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam nằm ở phần đông nam của mảng Âu-á nên không có đứt gãy cấp 1 thạch quyển. Thuộc đứt gãy cấp 2 thạch quyển (cấp 1 Việt Nam) có hệ đứt gãy Sông Hồng.

2/ Các đứt gãy phương tây bắc - đông nam, đông bắc - tây nam và phương kinh tuyến - á kinh tuyến chủ yếu có tính chất trượt bằng phải. Trong khi đó các đứt gãy phương vĩ tuyến - á vĩ tuyến lại chủ yếu là trượt bằng trái.

3/ Đứt gãy phát sinh động đất chính của khu vực nghiên cứu gồm: Bắc Ninh - Mông Dương, Vĩnh Ninh, Sông Chảy, Sông Hồng, Mù Cang Chải, Sơn La, Sìn Hồ, Mai Châu - Tam Điệp, Tuần Giáo - Mường ảng, Sông Mã, Điện Biên - Sầm Nưa, Mường Tè, Sông Cả, Rào Nậy, Lai Châu - Điện Biên, Mai Châu - Mường Lát, Na Mèo - Na Khoang, Thuận Châu - Phù Yên và Dốc Cun - Mỹ Đức; trong số đó đứt gãy Sơn La và Điện Biên - Sầm Nưa có biểu hiện hoạt động động đất mạnh hơn cả (Ms = 6,0 - 6,9).

4/ Có biểu hiện phân chia các đoạn đứt gãy trên cùng một đới với đặc trưng hoạt động động đất khác nhau. Rất nhiều đứt gãy được xác định là có biểu hiện hoạt động theo các chỉ thị nhận biết khác song trên thực tế không quan sát thấy có biểu hiện xuất hiện động đất trong thời gian qua.

Trên đây là một số kết quả nghiên cứu đứt gãy hoạt động mà các tác giả xác lập được và biểu diễn trên bản đồ tỷ lệ 1/ 500.000. Đây mới chỉ là những kết quả ban đầu, chắc chắn còn nhiều tranh luận, song chúng tôi cũng mạnh dạn công bố để bạn đọc tham khảo.

VીN LIỆU

1. Cao Đình Triều, 1995. New results about structure of the Earth's crust in Việt Nam. J. of Geology, B/ 5-6 : 331-340. Hà Nội.

2. Cao Dinh Trieu, 1996. Revelation of seismogenic zones after geological and geophysical data. J. of Computer sci. and Cybernetic, 12/2 : 41-51. Hà Nội.

3. Cao Đình Triều, 1996. Cấu trúc vỏ Trái đất vùng chấn tâm động đất Tuần Giáo. TC Các khoa học về Trái đất, 18/ 2 : 80-84. Hà Nội.

4. Cao Dinh Trieu, 1997. Earthquake generation zones on the territory of Vietnam. Acta Geoph. Polonica, XLV/3 : 215-225. Warszawa.

5. Cao Đình Triều, 1997. Đứt gãy sinh chấn Tây Bắc Việt Nam. TC Các khoa học về Trái đất, 19/ 3 : 214-219. Hà Nội.

6. Cao Đình Triều, 1997. Đứt gãy sinh chấn Sông Đŕ và Phong Thổ. TC Các khoa học về Trái đất, 19/ 4 : 270-278. Hà Nội.

7. Cao Đình Triều, Nguyễn Danh Soạn, 1998. Hệ thống đứt gãy chính lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở phân tích kết hợp tài liệu trọng lực, từ và ảnh vệ tinh. TC Địa chất, A/ 247 : 17-27. Hà Nội.

8. Cao Đình Triều, Đặng Thanh Hải, 1999. Một số nét đặc trưng về cấu trúc và hoạt động động đất đới đứt gãy Sông Hồng. Tuyển tập BCKH tại Hội nghị Môi trường toàn quốc: 437-447. Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

9. Cao Đình Triều, Nguyễn Thanh Xuân, 2000. Đánh giá trạng thái ứng suất vỏ Trái đất khu vực Tây Bắc Việt Nam trên cơ sở phân tích ảnh vệ tinh. TC Các khoa học về Trái đất, 22/ 1 : 1-9. Hà Nội.

10. Cao Đình Triều, 2001. Động đất Thin Tóc (biên giới Việt-Lào) Ms = 5,3 ngày 19 tháng 2 năm 2001. TC Địa chất, A/ 264 : 1- 14. Hà Nội.

11. Gatinsky, Yu. et al., 1984. Tectonic evolution of Southeast Asia. "Tectonic of Asia", 27th IGC, 5 : 225-241, Moskva.

12. Hall R., 1996. Reconstructing Cenozoic of SE Asia. In: "Tectonic evolution of SE Asia ". Geol. Soc. Spec. Publ., 106.

13. Hoàng Anh Khiển, 1988. Fotolineamen và foto cấu trúc vòng lãnh thổ Việt Nam. Luận án PTS khoa học. Hà Nội, 150 trang.

14. Lê Triều Việt, 2001. Về tân kiến tạo và chế độ địa động lực Bắc Việt Nam trong Kainozoi. TC các KH về Trái đất, 23/4 : 390-395. Hà Nội.

15. Nguyễn Xuân Tùng, Trần Văn Trị (đồng chủ biên), 1992. Thành hệ địa chất và địa động lực Việt Nam. Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 274 trang.

16. Sengor A. M. C, Natalin B. A., 1996. Paleotectonics of Asia: fragments of synthesis. The Tectonic Evolution of Asia. Cambridge University Press.

17. Tapponier P. et al., 1982. Propagating extrusion tectonics in Asia, new insights from simple experiments with plasticine. Geology, 10.

18. Tapponier P. et al., 1986. On the mechanics of the collision between India and Asia. In M. P. Coward and A. C. Ries (Eds), Collision tectonics, Geol. Soc. Lond. Spec. Publ., 115-157.

19. Taylor B. & Hays D. E. L, 1980. The tectonic evolution of the South China Sea Basin. In The tectonic and geologic evolution of SE Asian Seas and Islands. Geoph. Mon., 23.

20. Tija H. D. & Liew K. K. , 1996. Changes in tectonic stress field in northern Sunda Shelf basins. In Tectonic evolution of Southeast Asia.

21. Trần Văn Trị, Nguyễn Đình Uy, Đŕm Ngọc, 1986. The main tectonic features of Viet Nam. Proc. 1st Conf. Geol. Indoch., I : 363-376, Hồ Chí Minh City, GDG Việt Nam, Hà Nội.

22. Trần Văn Trị, 1987. Tectonic evolution of the Indosinian epoch of Viet Nam and neighbouring regions. Rep. 2, IGCP. Proj. 224, Pre-Jurassic evolution of Eastern Asia : 67-74, Osaka.

23. Trifonov V. G., M. N. Machette, 1993. The World Map of Active Faults Project. Annali Di Geofisica, XXXVI/ 3-4 : 225-236.

24. Workman D. R., 1975. Tectonic evolution of Indochina. J. Geol. Soc. Thailand, 1: 3-19. Bangkok.

25. Yang Zigeng, Lin Hemao, 1993. Proposals for Quaternary correlation in China and adjacent areas. Atlas of stratigraphy XIII. UN, New York.